(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210184117.4 (22)申请日 2022.02.28 (71)申请人 中国建筑第五工程局有限公司 地址 410004 湖南省长 沙市雨花区中意 一 路158号中建大厦 申请人 湖南中建五局绿 色市政工程研究中 心有限公司 (72)发明人 温利军　田华　李大平　牛子飏　 肖子沫　谌红杰　稂洪波　赵庆祥　 (74)专利代理 机构 长沙智路知识产权代理事务 所(普通合伙) 4324 4 专利代理师 张毅 (51)Int.Cl. B28B 11/24(2006.01) B28B 17/00(2006.01)G01J 5/48(2006.01) G06T 7/00(2017.01) G06T 7/73(2017.01) G06V 10/44(2022.01) G06V 10/764(2022.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06N 20/10(2019.01) (54)发明名称 基于AI的盾构管片成型工艺的自动管控方 法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于AI的盾构管片成型 工艺的自动管控 方法及系统， 包括将图像用网格 划分出候选区域， 通过选择性搜索对候选区域分 类， 再通过卷积神经网络提取出特征向量， 通过 线性支持向量机优化得到最优的图像识别模型， 从而识别出实时图像中的盾构管片， 用边界框标 记， 然后通过红外热成像探头对边界框内各网格 的盾构管片进行温度感知， 取温度最大值或计算 的每小时的温差最大值进行所处阶段的预警值 判断， 超过预警值则报警并通过网格定位。 本发 明实现盾构管片工艺各阶段的自动温度管控， 且 改善了盾构管片识别的准确率和效率， 也改善了 温度感知的分辨力和效率。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 114536529 A 2022.05.27 CN 114536529 A 1.一种基于AI的盾构管片成型工艺的自动管控方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 构建盾构管片的最优的图像识别模型： S1.1、 获取训练集图像， 将每 个图像用网格划分出n个候选区域； S1.2、 对每 个图像采用选择性搜索来 生成候选区域类别， 剔除明显无关的候选区域； S1.3、 将处 理后的训练集图像输入卷积神经网络中， 提取 出特征向量； S1.4、 将特征向量输入线性支持向量机进行训练， 生成图像识别 模型， 根据测试集图像 优化模型， 确定最优的图像识别模型； S2、 获取实时图像， 用网格划分出n个候选区域， 对每个图像采用选择性搜索来生成候 选区域类别， 剔除明显无关的候选区域， 根据所述最优的图像识别模型识别出各候选区域 的盾构管片， 再通过基于Mult iGrasp系统抓取的回归分析得到实时图像中盾构管片的边界 框； S3、 对边界框内的盾构管片进行温度感知， 得到盾构管片的温度最大值或温度变化速 度； S4、 若所述温度最大值或温度变化速度高于盾构管片所处阶段的预警值， 则此处异常 并报警： 升温阶段 时， 对于干硬性混凝土， 温度变化速度高于35℃/h时报警， 对于除干硬性混凝 土外的一般水泥和混凝土 拌合物， 温度变化速度高于25℃/h时报警； 恒温阶段时， 对于矿渣 水泥和火山灰水泥， 温度最大值高于75℃时报警， 对于除矿渣水泥和火山灰水泥外的普通 水泥， 温度最大值高于78℃时报警； 降温阶段时， 温度变化速度高于 30℃/h时报警； S5、 将实时图像中的盾构管片用边界框标 出， 并显示 其温度最大值。 2.根据权利要求1所述的基于AI的盾构管片 成型工艺的自动管控方法， 其特征在于， 步 骤S3包括： S3.1、 通过红外热成像探头采集边界框中各网格的盾构管片的表面的红外辐射， 并转 换为数字信号， 形成伪色彩热图； S3.2、 将所述伪色彩热图转换成温度灰度图， 提取灰度最大值， 转换成边界框中各网格 的盾构管片的温度最大值； 根据根据检测的温度最大值的差值和计时得到温度变化速度。 3.根据权利要求1所述的基于AI的盾构管片 成型工艺的自动管控方法， 其特征在于， 所 述候选区域的个数n 为2000。 4.根据权利要求1所述的基于AI的盾构管片 成型工艺的自动管控方法， 其特征在于， 所 述选择性搜索根据颜色、 纹 理、 形状和大小对相似的候选区域进行分类。 5.根据权利要求1所述的基于AI的盾构管片 成型工艺的自动管控方法， 其特征在于， 所 述卷积神经网络为Fast  R‑CNN， 具有五个卷积层和两个全连接层。 6.根据权利要求1所述的基于AI的盾构管片 成型工艺的自动管控方法， 其特征在于， 所 述每小时的温差最大值根据检测的温度最大值和计时得到， 每个盾构管片从放置在工位上 起开始计时。 7.根据权利要求1所述的基于AI的盾构管片 成型工艺的自动管控方法， 其特征在于， 所 述盾构管片的预警值根据盾构管片所 处阶段的不同而不同， 所述盾构管片所处阶段根据工 位位置确定 。 8.根据权利要求7所述的基于AI的盾构管片 成型工艺的自动管控方法， 其特征在于， 所权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114536529 A 2述步骤S4还 包括， 通过网格对温度异常处定位。 9.一种基于AI的盾构管片成型工艺的自动管控系统， 其特征在于， 包括： 控制中心， 以 及与所述控制中心连接的安装在盾构管片的升温区、 恒温区及降温区三个工位的温湿度调 节装置、 计时器、 湿度检测装置、 和用于获取图像和检测温度的红外热成像探头； 所述红外 热成像探头与所测盾构管片的距离不大于20 m； 所述控制中心包括至少一个处理器； 以及与 所述处理器通信连接的至少一个存 储器， 其中： 所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令， 所述处理器调用所述程序指令能 够执行如权利要求1至8任一项所述的基于AI的盾构管片成型工艺的自动管控方法。 10.一种非暂态计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述非暂态计算机可读存储介质存 储计算机指 令， 所述计算机指 令使所述计算机执行如权利要求 1至8任一项 所述的基于A I的 盾构管片成型工艺的自动管控方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114536529 A 3